基于大數(shù)據(jù)的制造運(yùn)行監(jiān)測(cè)與分析平臺(tái)研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、信息化的發(fā)展，數(shù)字化工廠、物聯(lián)網(wǎng)等工業(yè)技術(shù)得到普遍應(yīng)用，工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提高，工業(yè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)呈指數(shù)式增長(zhǎng)。從日益增長(zhǎng)的海量工業(yè)數(shù)據(jù)中挖掘價(jià)值信息，指導(dǎo)工業(yè)控制，改進(jìn)流程，控制成本，已經(jīng)成為未來(lái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要策略。構(gòu)建一個(gè)能夠存儲(chǔ)和管理制造過(guò)程中的運(yùn)行數(shù)據(jù)和管理信息數(shù)據(jù)等與制造相關(guān)的海量數(shù)據(jù)，并提供基于大數(shù)據(jù)的靈活分析的基礎(chǔ)平臺(tái)，最大化挖掘工業(yè)生產(chǎn)中累積的數(shù)據(jù)的隱藏價(jià)值，推動(dòng)信息驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略決策和工業(yè)控制的實(shí)時(shí)改進(jìn)，提升企業(yè)的

2、綜合競(jìng)爭(zhēng)力，具有非常遠(yuǎn)大的意義。
　　工業(yè)數(shù)據(jù)以海量、多來(lái)源、異構(gòu)（結(jié)構(gòu)化，半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并存）、增長(zhǎng)速度快等為主要特點(diǎn)。傳統(tǒng)的基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)已經(jīng)難以滿足工業(yè)海量數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用需求。所以，必須研究新的有效的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。本文以設(shè)計(jì)一個(gè)支持海量工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)及企業(yè)管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、分析的基礎(chǔ)平臺(tái)為目標(biāo)，主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)工業(yè)數(shù)據(jù)的處理流程進(jìn)行分析，研究工業(yè)大數(shù)據(jù)處理的難點(diǎn)，比如

3、多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題，海量工業(yè)數(shù)據(jù)的管理問(wèn)題，海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理附帶的高開銷問(wèn)題和工業(yè)應(yīng)用的實(shí)時(shí)性要求等等?；谀K化設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)的功能模塊。基于UML建模技術(shù)，對(duì)軟件結(jié)構(gòu)、功能模塊間的依賴關(guān)系進(jìn)行建模分析。
　　(2)研究工業(yè)大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的性能需求，設(shè)計(jì)滿足需求的系統(tǒng)架構(gòu)。基于Master-slave架構(gòu)模式獲得可伸縮的軟件結(jié)構(gòu)，利用實(shí)時(shí)消息中間件實(shí)現(xiàn)可靠的通信。基于Hadoop生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)的

4、異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速數(shù)據(jù)處理。
　　(3)提出一種基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的軟件結(jié)構(gòu)仿真分析方法，即將軟件看作復(fù)雜系統(tǒng)，分析影響系統(tǒng)性能的因素以及各因素之間的因果關(guān)系，對(duì)軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模，以DYNAMO方程描述各因素之間的變化關(guān)系。
　　(4)利用數(shù)控機(jī)床加工工廠的數(shù)據(jù)環(huán)境，進(jìn)行系統(tǒng)模型參數(shù)估計(jì)，仿真設(shè)計(jì)的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)性能，分析系統(tǒng)的可靠性、瓶頸，以及可能的軟件結(jié)構(gòu)優(yōu)化途徑。
　　(5)最后總結(jié)全文的研究?jī)?nèi)容，并